Горючая спираль

Эволюция

Незаметно, но планомерно автомобильная промышленность выходит на новый виток развития — использование альтернативных источников энергии. Забавно, но в конце позапрошлого века, когда создавался автомобиль, альтернативным источником топлива считался как раз бензин, а в качестве основных рассматривали керосин и электричество.

СЕРГЕЙ Ъ-ЛАВРИНЕНКО

Во времена зарождения автомобилизации никто и не думал о масштабе изменений, которые спровоцирует скромный безлошадный экипаж,— даже когда Генри Форд внедрил свой конвейер и пустил "Жестянку Лиззи" (Ford T) на поток, выпустив за 19 лет (с 1908 по 1927 годы) более 15 млн автомобилей. Только самые смелые писатели-фантасты могли предположить, насколько сильно войдет это изобретение в культуру и быт — и все последствия этого вхождения. Сегодня же по всему миру бегает более 600 млн автомобилей, и каждый год из ворот сотен заводов и предприятий выкатывается еще более 50 млн авто всевозможных мастей и расцветок. Автомобилизация населения планеты вплотную приблизилась к сотне автомобилей на тысячу жителей.

На этот раз будущее попытались предсказать не коллеги братьев Стругацких, а министерство транспорта Великобритании, в феврале опубликовавшее отчет об ожидаемых вариантах развития транспортной отрасли на предстоящие 50 лет. Первый из них по сути означает регресс — захват рынка простейшими автомобилями небольшого размера, количество которых через полвека побьет все мыслимые рекорды. Зато второй предсказывает создание сверхтехнологичных авто, постоянно соединенных с глобальной сетью управления движением (скорость потока, загруженность магистралей, рекомендации по объезду и т. д.). Причем, с точки зрения авторов прогноза, эта сеть должна быть непременно самообучающейся, чтобы быстро находить решение при возникновении внештатных ситуаций на дорогах. Управлять автомобилем самостоятельно практически не придется — эту работу возьмет на себя искусственный интеллект. С помощью множества датчиков и сенсоров будут отслеживаться не только дорожная разметка (как сегодня уже умеют делать некоторые серийные автомобили — например, Honda Legend), но и встроенные в дорожное полотно радиометки, позволяющие согласовывать процесс передвижения с глобальной навигационной системой (GPS). Также в отчете говорится, что транспортные средства будут связаны с другими, более мелкими сетями, отвечающими за расход топлива, мониторинг систем безопасности автомобиля и пассажиров и оптимальный скоростной режим.

Кроме того, в отчете сделаны два весьма интересных и в чем-то противоречивых прогноза. Из позитивных ожиданий можно отметить, что через 50 лет гораздо меньше людей будут по утрам простаивать в пробках: по мнению английского минтранса, через полвека большинство людей будут работать удаленно от офиса — за компьютером дома или в ближайшем кафе. В то же время английские специалисты ожидают — причем не в столь уж далеком будущем — введения квот на автопробег или затраты горючего. По их оценке, через несколько десятков лет источники топлива на Земле настолько сократятся, а загрязнение окружающей среды настолько вырастет, что ездить когда угодно и куда угодно придется запретить. Так автомобиль через полтора века после своего появления перестанет быть главным символом свободы перемещения. Однако вариантов, по мнению английских специалистов, немного: нефтяных ресурсов осталось лет на семьдесят, а газ закончится и того раньше. И, например, Совет министров ЕС уже сейчас предписал государствам Евросоюза добиться к 2017 году сокращения потребления энергии на 9%. Одной из мер в этом направлении может стать требование к государственным учреждениям покупать автомобили с использованием энергосберегающих технологий — но вряд ли она будет достаточной.

А ведь кроме топливной есть еще и экологические проблемы — например, проблема безопасной добычи нефтепродуктов, становящаяся все актуальнее. Так, в начале этого года нигерийский суд поддержал резолюцию национальной ассамблеи (парламента) и обязал компанию Royal Dutch Shell заплатить $1,5 млрд в качестве компенсации за ущерб, нанесенный экологии штата Байелса. Поводом для обвинения стала жалоба местных общин на утечки нефти в реки и болота дельты Нигера, в результате чего гибли урожай и рыба.

Также ни для кого не новость, что использование нефтепродуктов — основная причина загрязнения воздуха. Например, воздух в Киеве по своему составу уже давно далек от "воздуха Лавуазье": наряду с азотом, кислородом и углекислым газом в нем присутствуют закись углерода, оксид азота, углеводороды, сажа, серный ангидрид и другие довольно неприятные вещества. "Черное" дело по загрязнению столичного воздуха начали в 60-70-х годах машиностроительные и химические промышленные гиганты. Однако сегодня львиную долю выбросов в воздух (по разным данным, от 55% до 80%) поставляют так называемые "нестационарные источники загрязнения", или попросту автомобили. Сейчас в нашей столице более миллиона местных автомобилей, без учета транзитного транспорта. Статистика показывает, что общая масса вредных веществ, которая создается в Киеве транспортными средствами, превышает 260 тыс. т в год — то есть приблизительно по центнеру "автогрязи" на каждого киевлянина.

Первым шагом в сокращении потребления нефти и загрязнения стало совершенствование и более широкое применение дизельных двигателей. Убеждение в том, что дизель — это малая мощность, вибрации и трудности зимней эксплуатации, на Украине существует до сих пор, хотя сегодня оно верно лишь для сохранившихся автомобилей, выпущенных до середины 80-х годов. А в наши дни конструкции дизельных двигателей на Западе достигли уровня, немыслимого еще десять лет назад, и легковые дизельные автомобили по многим параметрам стали превосходить свои бензиновые аналоги. Благодаря этому их продажи в Европе за последние несколько лет демонстрируют невероятный рост.

Как говорится в исследовании немецкой компании Bosch (одного из крупнейших поставщиков впрысковых систем к дизельным моторам), темпы прироста доли дизелей в легковом автопарке Европы оказались вдвое выше прогнозов, согласно которым их доля к концу минувшего года не должна была превысить 42%. В итоге до конца 2006 года уже 47% европейских автомобилей будет передвигаться на дизельном топливе, а через два-три года их должно стать не меньше, чем бензиновых. Среди всех европейских стран наибольшее распространение дизельные автомобили получили в Австрии, где уже сегодня их доля в автопарке достигла 71,4%. На втором месте по популярности дизелей стоит Бельгия (68,2% автопарка). Наименее распространены дизели в Великобритании — 27,2%, однако их доля за год приросла более чем на 4%. В Германии на дизельные автомобили приходится 39,9% автопарка, и за минувший год они "отвоевали" у бензиновых почти 2%. Даже на гоночной трассе Нюрбургринг в качестве прокатных все чаще используются дизельные модели. Все идет к тому, чтобы и в профессиональных гонках использовались автомобили с моторами на тяжелом топливе, ведь у них заведомо больший запас тяги и меньший расход топлива. А технологии, которые будут тестироваться в "боевом" режиме, безусловно, найдут свое отражение и в серийном производстве.

В качестве же далекоидущей альтернативы бензиновому двигателю предлагались разные варианты — например, использование бесплатной солнечной энергии. Но полноценным источником энергии она может служить только для очень легких транспортных средств, которые и автомобилями-то назвать сложно. Это распластанные на асфальте (для размещения солнечных батарей большей площади), низкие (для обеспечения лучшей обтекаемости) и легкие одноместные машинки. Однако даже в таком виде нормально заставить ездить их удается лишь в Австралии. Именно там впервые в 1982 году известный австралийский искатель приключений Ханс Толструп на построенном совместно с Ларри Перкинсом солнцемобиле Quiet Achiever ("Тихий рекордсмен") пересек континент с запада на восток со средней скоростью 20 км/ч. С 1992 года подобные заезды в соревновательном режиме стали проводиться постоянно. И современные "солнцемобили" преодолевают дистанцию в 3 тыс. км между Дарвином и Аделаидой со средней скоростью 100 км/ч — то есть за 30 часов.

Но в остальном мире солнце остается лишь вспомогательным источником энергии. Специалисты полагают, что солнечный транспорт станет всерьез конкурировать с классическим автомобильным, лишь когда КПД доступных по цене фотоэлектрических преобразователей составит 40-50% вместо нынешних 10-12%. Пока же мощность автомобильных силовых установок на основе солнечных батарей не превышает 1,5-2 кВт — на два порядка меньше, чем у традиционных двигателей внутреннего сгорания.

Впрочем, и обычный двигатель еще может послужить человечеству. Как сообщает британская газета Guardian, министр развития Швеции Мона Салин заявила, что ее страна решила полностью отказаться от нефти за 15 лет. "Наша зависимость от нефти должна закончиться к 2020 году. Всегда есть намного лучшие альтернативные подходы, которые не позволят домам остаться без тепла и водителям без топлива",— утверждает министр. По ее словам, ископаемое топливо предполагается заменить возобновляемыми природными ресурсами, чтобы к тому моменту, когда "климатические изменения разрушат мировую экономику и приведут к катастрофическому увеличению цен на нефть", Швеция не пострадала. Энергию предполагается добывать из древесины, ветра и с помощью гидроэлектростанций. В настоящий момент Saab и Volvo по поручению правительства уже совместно разрабатывают автомобили, использующие в качестве топлива этиловый спирт. Кстати, двигатели внутреннего сгорания, работающие на древесном спирте, давно распространены в Южной Америке. Однако для внедрения этой технологии в мировых масштабах не хватит никаких лесных запасов, а в странах постсоветского пространства использование спирта для заправки автомобилей вряд ли возможно в силу особенностей национального менталитета.

Еще одним конкурентом бензина может стать водород — при его сгорании вообще не образуется вредных выбросов. Причем килограмм водорода выделяет столько же энергии, как 2,8 кг бензина, а его запасы практически неисчерпаемы. Для развития этого направления, например, в Германии было создано Clean Energy Partnership (CEP) — международное объединение предприятий Aral, BMW, Berliner Verkehrsbetriebe (BVG), DaimlerChrysler, Ford и General Motors/Opel. В середине марта в рамках этого проекта в Берлине была открыта уже вторая водородная заправочная станция, способная заправлять автомобили как жидким, так и газообразным водородом. На посвященной этому церемонии министр транспорта Германии Вольфганг Тифензее заявил, что в ближайшие 10 лет на стимуляцию водородных исследований будет выделено еще не менее 500 млн евро. В ближайшее время в Берлине уже планируется ввести в постоянную эксплуатацию парк из 14 водородных автобусов.

Тем не менее на проходившем в начале февраля в Москве международном форуме "Водородные технологии для производства энергии" специалисты трезво оценили перспективы этой технологии: безусловно, в будущем водород займет прочное место в мировом энергетическом балансе. Однако будущее это настанет не завтра и даже не послезавтра — согласно озвученным на форуме прогнозам, достаточно распространенными водородные технологии станут к 2025-2030 годам, а по-настоящему массовыми — лишь к 2050-му. Пока же, считают участники конференции, водородным технологиям предстоит остаться в рамках экспериментального применения. А внедрение водородных двигателей сдерживается в том числе и проблемой создания дешевых, безопасных и компактных топливных баков и необходимостью развития полноценной инфраструктуры — включая те же заправочные станции.

Однако уже сейчас, пусть не революционная, но реальная и жизнеспособная альтернатива, способная существенно снизить как потребление нефти, так и загрязнение воздуха, уже найдена и запущена в серию. Речь идет о гибридных силовых установках, распространение которых массово началось в середине 1990-х годов с промышленного производства сначала Honda Insight, а спустя два года и Toyota Prius. Главная задача, которую решает гибридный привод,— экономия топлива. Гибридный силовой агрегат, как правило, состоит из небольшого по объему двигателя внутреннего сгорания и электромотора, находящегося между сцеплением и маховиком. Пока работает топливный двигатель, подзаряжаются батареи электромотора, когда работает электрический двигатель — "отдыхает" топливный. И в итоге "городской" режим движения, с частыми остановками и разгонами с места, для гибридомобилей оказывается наиболее экономичным.

Именно Toyota Prius можно считать знаковым автомобилем, связывающим грязное прошлое с чистым будущим: с начала производства в 1997 году до сего дня гибридных Prius было продано целых полтора миллиона. Сначала автомобиль выпускался только для внутреннего рынка Японии, а настоящий успех к нему пришел спустя три года, когда в 2000 году начались официальные поставки леворульных гибридов в Штаты. На 100 км пути Prius тратит всего 4 л бензина. При этом в США Prius в базовой комплектации стоит всего $20 тыс. — это явно демпинговая цена, но Toyota может позволить себе субсидировать перспективную нишу, когда конкуренты только начинают двигаться в этом направлении. Так, Ford и General Motors тоже начали выпуск своих пикапов и внедорожников с гибридными двигателями — Ford, например, в модернизацию своего производства Ford of Canada, где будут выпускаться Ford Edge и Lincoln MKX с гибридными моторами, вложил $1 млрд. Причем конструкции конкурентов Toyota намного проще и дешевле, хотя и позволяют экономить лишь 10-15% топлива по сравнению с обычными моторами аналогичного объема.

Еще спустя четыре года начались поставки Toyota Prius и в Европу, которая признала второе поколение Toyota Prius "Европейским автомобилем 2005 года". Что, впрочем, не помешало европейцам вести и собственные разработки. В частности, над внедрением в серийное производство гибридных технологий активно работает концерн PSA Peugeot-Citroen — и даже направил в Агентство промышленных технологий письмо с просьбой оказать поддержку в развитии серийного производства автомобилей с гибридным дизельным двигателем по доступной цене.

На Украине в конце февраля 2006 года на коллегии Минпромполитики с участием руководителей автомобилестроительных предприятий обсуждалась Концепция государственной целевой Программы развития автомобильной промышленности на 2006-2015 годы. Ее проект был разработан на основе предложений компаний "Еврокар", ЗАО "Запорожский автомобильный завод" и других автопроизводителей. Концепция признает автомобилестроение приоритетным направлением развития промышленной и экономической политики государства и ведущей отраслью экономики. В итоге предполагается создать в автомобилестроении дополнительно 15-20 тыс. рабочих мест и увеличить ежегодное производство автомобилей на полмиллиона. Но на количественном аспекте перспективы украинского автомобиля, видимо, и заканчиваются — для современных автомобильных технологий (гибридные авто, водородные и т. д.) места в Концепции не нашлось.

Более того, даже перспективы в общем-то привычных дизельных автомобилей на Украине весьма отличаются от европейских, поскольку имеют прямую зависимость от качества отечественной солярки. Оно на многих заправочных станциях пока далеко даже от норм отечественного ГОСТа, не говоря уже о "зеленом" европейском стандарте. А ведь именно для такого топлива создаются современные экологически чистые дизельные моторы со встроенными сажевыми фильтрами, обеспечивающими чистый выхлоп стандарта Euro-4, вступающего в силу на территории Европы в этом году. Поэтому и не стремятся многие официальные импортеры поставлять на Украину быструю и экономичную дизельную альтернативу.